Isotoper er varianter af det samme kemiske grundstof, der har det samme atomnummer (samme antal protoner i kernen og elektroner i baner), men forskellige atomvægte (forskelligt antal neutroner i kernen).
De kemiske egenskaber af isotoper af samme grundstof er praktisk talt de samme, da de er bestemt af antallet af elektroner i atomets ydre elektronlag. Isotopers fysiske egenskaber, såsom tæthed, varmekapacitet, hastighed af kemiske reaktioner osv., kan dog variere betydeligt på grund af forskelle i atommasser.
Tilstedeværelsen af isotoper forklares med muligheden for eksistensen af kerner med forskelligt antal neutroner med det samme antal protoner. Kerner med det samme antal protoner, men forskelligt antal neutroner, kaldes isotoper.
Isotoper er meget udbredt inden for videnskab og teknologi – i geologien til at bestemme mineralernes alder, i medicinen til at diagnosticere og behandle sygdomme, i industrien til at måle tykkelsen og densiteten af materialer osv. Således er isotoper et vigtigt værktøj på mange områder.